package offer.zixing.chapter05;

import java.util.*;

/**
 * 插入、删除和随机访问都是O(1)的容器
 *
 * 设计一个数据结构，使得如下三个操作的时间复杂度都是O(1)：
 *
 * + insert(value)：如果数据集不包含一个数值，则把它添加到数据集；
 * + remove(value)：如果数据集包含一个数值，则把它删除；
 * + getRandom()：随机返回数据集中的一个数值，要求数据集里每个数字被返回的概率都相同。
 */
public class Test030 {
    public static void main(String[] args) {
        RandomizedSet randomizedSet = new RandomizedSet();
        randomizedSet.insert(3);
        randomizedSet.insert(5);
        randomizedSet.insert(2);
        randomizedSet.remove(5);
    }
}

class RandomizedSet {
    Map<Integer, Integer> numToLocation;
    List<Integer> nums;
    public RandomizedSet() {
        numToLocation = new HashMap<>();
        nums = new ArrayList<>();
    }

    public boolean insert(int val) {
        if (numToLocation.containsKey(val)) {
            return false;
        }
        numToLocation.put(val, nums.size());
        nums.add(val);
        return true;
    }

    /**
     * 不维护元素在 nums 及 numToLocation 中的位置
     */
    public boolean remove(int val) {
        if (!numToLocation.containsKey(val)) {
            return false;
        }
        int location = numToLocation.get(val);
        int lastValue = nums.get(nums.size() - 1);
        // 将要被删除的值替换为 nums 中最后一个值
        numToLocation.put(lastValue, location);
        numToLocation.remove(val);
        // 将 list 数据集中的将要删除的值替换为最后一个值，
        nums.set(location, lastValue);
        // 则直接删除最后一个值即相当于删除了 index 为 location 的值
        nums.remove(nums.size() - 1);
        return true;
    }

    public int getRandom() {
        Random random = new Random();
        int r = random.nextInt(nums.size());
        // list 根据 index 取值空间复杂度也是 O(1)
        return nums.get(r);
    }
}
